Фамилия Карстина — редкий случай, когда на слух она звучит почти как иноязычная, но по законам русского словообразования укладывается в привычную модель фамилий на -ин. Суффикс -ин в русских фамилиях обычно указывает на принадлежность: «чей?» — сын или потомок человека, названного основой. В данном случае основа — Карст.

Самая прямая версия: прозвище или нецерковное имя Карст могло быть связано с диалектным словом «карст» — так в некоторых говорах называли грубого, упрямого человека (от «карстный» в значении «суровый, жёсткий»). В русских говорах слово «карст» фиксируется и как обозначение известняковых пустот, но перенос на характер — вещь для прозвищ обычная. Менее вероятно, но не исключено, что в основе лежит искажённое крестильное имя (например, от греческого «Харист» или латинского «Carstus»), однако в святцах такого имени нет, и тогда фамилия скорее светская, по прозвищу.

Географически фамилия Карстина встречается нечасто, в основном на северо-западе России и в Поволжье. Это наводит на мысль, что она могла возникнуть в среде старообрядцев или в местностях, куда переселялись люди с нестандартными прозвищами. Важно заметить: окончание -а (Карстина) — это женская форма, а мужской вариант фамилии — Карстин. В русской традиции такую фамилию носили крестьяне или мещане, а не дворяне, потому что дворянские фамилии чаще оформлялись суффиксами -ов/-ев или -ский.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Карстов, Карстовский — то Карстина стоит особняком: в ней нет суффикса принадлежности к месту, только прямая связь с личным прозвищем. Это значит, что предок носителя фамилии, скорее всего, был известен в своей общине как «Карст» — человек с твёрдым или неуступчивым характером. Фамилия не уходит корнями в эпоху до XVII века: такие модели активно складывались в XVIII–XIX веках, когда крестьянам массово давали фамилии по прозвищам.